Las transformaciones energéticas de las células: el metabolismo

Si te gusta la biología, y de hecho, pretendes estudiar esta carrera en la universidad, uno de los temas que más suelen plantearse es el de los cambios en las células, tanto del cuerpo humano, como de organismos y en definitiva, de cualquier ser vivo. Por ello, queremos hablaros ahora un poco del llamado "metabolismo […]

Si te gusta la biología, y de hecho, pretendes estudiar esta carrera en la universidad, uno de los temas que más suelen plantearse es el de los cambios en las células, tanto del cuerpo humano, como de organismos y en definitiva, de cualquier ser vivo. Por ello, queremos hablaros ahora un poco del llamado «metabolismo celular«, es decir, las transformaciones energéticas de las células: el metabolismo.

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Las transformaciones energéticas de las células: el metabolismo

Aquellos que estudian biología saben que el contenido sobre metabolismo celular es la base para comprender varios otros conceptos dentro del propio campo de la biología. Por esta razón, de una forma u otra, es esencial que tengáis claro qué son y cómo se producen las transformaciones energéticas. Dado que este es un prerrequisito para comprender muchas otras materias para los estudiantes universitarios de biología y de hecho, para cualquier que tenga curiosidad en el tema.

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Entonces nos podemos preguntar ¿qué son las transformaciones energéticas de las células o metabolismo celular? ¿Cómo sucede en nuestro cuerpo? Y en otros animales y plantas, ¿cómo ocurre? Si aún no puede responder estas preguntas, no se desespere, hemos preparado este material para que conteste todas tus preguntas y entiendas mejor todos y cada una de estas cuestiones.

¿Qué son las transformaciones energéticas de las células?

Las transformaciones energéticas de las células o metabolismo celular, hace referencia a las reacciones químicas o cambios que las sustancias se someten en el cuerpo de los seres vivos y que permiten el mantenimiento de sus funciones vitales. El origen mismo del término hace referencia a esto: la palabra metabolismo proviene del griego metabole , que tiene como significado «cambio» o también «intercambio». Por lo tanto, el metabolismo celular se refiere a todas las reacciones químicas que tienen lugar dentro de las células de cualquier organismo o ser vivo.

Puede que te preguntes, pero ¿qué reacciones son estas? La respuesta incluye todos los procesos de síntesis (es decir, producción) y degradación (es decir, descomposición) que realiza un organismo.

Un ejemplo de reacción de síntesis es la producción de proteínas en nuestro cuerpo a partir de estructuras más simples, que son aminoácidos . Por otro lado, un ejemplo de una reacción de degradación es la digestión de los alimentos, en la que las moléculas grandes y complejas (como las proteínas) se descomponen en moléculas más pequeñas y simples (como los aminoácidos).

El conjunto de todas las reacciones de síntesis, en las cuales el cuerpo produce sustancias complejas, se llama anabolismo . El conjunto de reacciones de degradación de la molécula, en el que el cuerpo obtiene la materia prima que necesita, se llama catabolismo . En otras palabras, el metabolismo puede entenderse como anabolismo más catabolismo.

Es importante tener en cuenta que en el cuerpo estas reacciones ocurren de forma dinámica, intensa y continua . Esto significa que cada momento nuestro cuerpo produce nuevas sustancias y degrada a otras. Son estos procesos ordenados y que suceden que permiten que la vida exista tal como la conocemos.

Metabolismo de la energía celular

Hasta ahora, hemos hablado del concepto de metabolismo celular ; Ahora comprenderás el concepto de metabolismo energético . El metabolismo energético de la célula, como su nombre indica, se refiere a los procesos de síntesis o degradación que implican el gasto o la obtención de energía . Por lo tanto, se refiere a las reacciones químicas involucradas en la transformación de energía.

Producir y usar energía son procesos fundamentales para los seres vivos y de los cuales depende su supervivencia.  Los principales ejemplos de reacciones del metabolismo de energía son la fotosíntesis y la respiración celular .

La fotosíntesis es un proceso realizado solo por organismos autótrofos (aquellos que pueden producir sus propios alimentos), como las plantas. En este proceso, la energía solar se usa para producir moléculas de glucosa. Por lo tanto, la fotosíntesis se considera un proceso anabólico .

La respiración celular en cambio, es un proceso que pueden realizar las plantas y los animales, en el que las moléculas de glucosa se rompen y liberan energía. Por lo tanto, la respiración celular se considera según lo que señalamos anteriormente, como un proceso catabólico.

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ATP

La energía involucrada en los procesos de fotosíntesis y respiración celular no puede permanecer libremente en la célula. Esta energía es capturada y almacenada temporalmente en la forma de energía química , en la molécula de trifosfato de adenosina o ATP (siglas en inglés para trifosfato de adenosina ).

El ATP almacena energía y puede transferirla a los diversos procesos metabólicos que tienen lugar en la célula. Por esta razón, el ATP está considerado como  la moneda energética de la célula, que circula en este entorno y participa en procesos que involucran energía.

La principal forma en que los organismos obtienen energía es a través de la glucosa , un tipo de carbohidrato. En la respiración celular, la glucosa se descompone, liberando energía que se almacenará en las moléculas de ATP. Por lo tanto, se puede concluir que el propósito de la respiración celular es producir moléculas de ATP.

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Fotosíntesis y respiración

Por otro lado, la fotosíntesis y la respiración son procesos metabólicos importantes que involucran la molécula de ATP y la glucosa.

En la fotosíntesis, los organismos autótrofos, como las plantas y el fitoplancton, usan dióxido de carbono y agua para producir glucosa y gas oxígeno en presencia de la luz solar. Por lo tanto, en este proceso, la energía solar se convierte en energía química, que se almacena en las moléculas de glucosa.

En la respiración celular aeróbica , la glucosa se descompone en un proceso que involucra oxígeno, liberando energía que se almacena en el ATP. La respiración celular aeróbica ocurre en animales, y en este caso, la glucosa que participa como reactivo en este proceso se obtiene mediante la alimentación.

Por último, podemos señalar que las plantas, además de hacer fotosíntesis, realizan respiración celular. En este caso, la glucosa que se produjo en la fotosíntesis se rompe en la respiración, formando ATP. La glucosa también se puede almacenar en la planta, por ejemplo, como es el caso del almidón.

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